Ο ναός βρίσκεται πάνω στο λόφο του Κάστρου, ο οποίος δεσπόζει στα δυτικά της πόλης του Πυθαγορείου. Οικοδομήθηκε το 1831 ή 1833 με πρωτοβουλία του Λογοθέτη Λυκούργου, ο οποίος υπήρξε ηγετική φυσιογνωμία της Ελληνικής Επανάστασης. Ο ναός ανεγέρθηκε σε ανάμνηση της σωτήριας για το νησί νίκης των Σαμίων εναντίον του τουρκικού στόλου σε ναυμαχία που έλαβε χώρα στα στενά της Μυκάλης την 5η Αυγούστου 1824, γεγονός που εορτάζεται πανηγυρικά κάθε χρόνο την 6η Αυγούστου. Ανήκει στον τύπο της βασιλικής με τρούλο. Αρχικά ήταν μονόχωρος με αψίδα, αργότερα όμως επεκτάθηκε προς βορρά και προς νότο με ορθογωνικά προσκτίσματα, ενώ ένα προστώο προστέθηκε στη δυτική πλευρά. Διαθέτει εξαιρετικό μαρμάρινο τέμπλο και άμβωνα των αρχών του 20ου αι. Είναι κηρυγμένο ιστορικό διατηρητέο μνημείο.